Ru掺杂BiOBr空心微球的原位合成及其光催化CO2还原和有机污染物降解性能研究

采用水热法原位合成了Ru掺杂BiOBr空心微球(Ru/BiOBr)复合光催化剂,并对其进行了XRD、SEM、TEM、EDS、DRS、EIS等表征.结果表明,所合成的BiOBr材料是由许多小厚度的交错纳米片自组装而成的,同时Ru纳米颗粒成功负载到BiOBr表面,该复合材料对还原CO2和降解有机模拟污染物(罗丹明B,RhB)具有良好的光催化性能.当Ru的掺杂量为0.4%时复合材料的光催化活性最佳,4 h后甲醇产量可达1103μmol/gcat,并且60 min内对RhB的降解率达到98%.除此之外,还讨论了复合材料的光催化机理和稳定性.

基于催化氧化技术去除甲醛的研究进展

甲醛(HCHO)作为挥发性有机物(Volatile Organic Compounds, VOCs),其催化氧化技术具有起燃温度低、设备简单、净化效率高等优点,被广泛采用,催化氧化催化剂主要为贵金属以及过渡金属氧化物.我们综述了近年来催化氧化甲醛的最新研究进展,尤其是甲醛催化氧化机理和提高催化活性的策略.最后,对催化氧化技术在甲醛催化氧化反应中的未来发展方向和趋势进行了展望.

硫脲衍生物有机催化蒽酮与硝基烯烃的不对称Michael加成反应

将硫脲衍生物用于有机催化蒽酮和β-硝基烯烃的不对称Michael加成反应.考察溶剂、温度及催化剂用量等对反应催化性能的影响.结果表明,最佳催化条件为5%(摩尔百分数)催化剂1f,二氯甲烷为溶剂,室温反应.得到了80%~97%的化学产率和最高达99%ee的对映选择性.

功能化金属有机骨架负载铂高效催化硅氢加成反应

采用后修饰法合成MIL-101-791,并通过简单的浸渍法制备了Pt/MIL-101-791催化材料.利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、氮气吸附脱附(BET)、热重分析(TGA)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)等对催化材料进行表征.采用硅氢加成反应作为Pt/MIL-101-791催化性能的探针.结果表明:Pt成功的分散在MIL-101-791上,并体现出了高效的催化活性和良好的稳定性,循环使用5次后仍能保持较高的催化活性,转化率能保持在85%以上.通过优化该反应的生产条件,得出最佳催化工艺:3%催化剂用量占总底物用量的0.24%,n(APEG)/n(MDHM)=1.1/1,催化时间为3 h,催化温度为90℃下,MDHM的转化率高达94%,生成的产品色泽纯净,且在植物表面具备良好的铺展性能.

以类水滑石CuZnAl为前驱体制备的催化剂对C-N交叉偶联反应的性能研究

以类水滑石Cu Zn Al为前驱体,经600℃焙烧制备了一系列不同Cu/Zn/Al摩尔比的催化剂.对催化剂进行了XRD、BET、AAS及XPS等表征,并测定了该催化剂催化碘苯与咪唑C—N交叉偶联合成1-苯基咪唑的催化性能.结果表明,当Cu/Zn/Al摩尔比为2∶1∶1时,其活性组分Cu分散均匀且催化性能达到最佳.在130℃空气气氛中,KOH存在的条件下,反应24 h,1-苯基咪唑的产率可达到85.8%,实现了C—N偶联反应在多相催化体系中进行.催化剂可回收不产生环境污染,经5次重复使用其催化性能下降不明显.

《分子催化》简介

《分子催化》是由中国科学院兰州化学物理研究所主办、中国科学院主管、科学出版社出版的向国内外公开发行的学术性刊物。主要报道有关分子催化方面最新进展与研究成果。辟有学术论文、研究简报、研究快报及综合述评等栏目。内容侧重于配位催化、酶催化、光助催化、催化过程中的立体化学问题、催化反应机理与动力学、催化剂表面态的研究及量子化学在催化学科中的应用等。工业催化过程中的均相催化剂、固载化学的均相催化剂、固载化的酶催化剂等活化、失活和再生;

Raney-Ni-Mo/Al_2O_3催化剂的制备及其催化茚饱和加氢性能

以含钼为1.5%的镍-铝合金粉与拟薄水铝石按质量比为1∶1的比例,经成型、焙烧、浸取活化制备了负载型Raney-Ni-Mo/Al2O3加氢催化剂,通过XRD、BET、TG-DTA及SEM等手段对催化剂进行分析表征,并以茚加氢生成茚满的反应为探针,采用连续固定床加氢反应装置对所制备的催化剂加氢性能进行了评价.结果表明:成型合金A lloy-Ni-Mo/Al2O3的焙烧温度对于浸取活化后的Raney-Ni-Mo/Al2O3催化剂的抗压强度至关重要,比较适宜的焙烧温度为860℃,在该温度下合金中富铝相NiAl3向贫铝相Ni2Al3转变不仅有利于提高催化剂的加氢活性,而且金属铝被氧化生成α-Al2O3,使得制备的Raney-Ni-Mo/Al2O3加氢催化剂的强度能满足固定床装填要求.在反应压力2.0 MPa、温度180℃、WHSV=2 h-1、氢油比(V/V)为300∶1条件下,Raney-Ni-Mo/Al2O3催化剂催化茚加氢生成茚满的转化率在所考察的1 000 h周期内均高于90%,表明该催化剂具有较好的加氢活性及其活性稳定性.

《分子催化》征稿启事

《分子催化》是由中国科学院主管、科学出版社出版,由中国科学院兰州化学物理研究所主办的向国内外公开发行的学术刊物.主要报导有关分子催化方面的最新进展与研究成果.辟有学术论文、研究简报、研究快报及进展评述等栏目.内容侧重于络合催化、酶催化、光助催化、催化过程中的立体化学问题、催化反应机理与动力学、

载Ce介孔分子筛催化剂上庚烷异构化性能研究

采用分步浸渍法制备了Ni-SiW12-Ce/Al-MCM-41双功能催化剂,通过X射线衍射(XRD)、BET和扫描电子显微镜(TEM),H2-TPR等方法对催化剂进行了表征.在常压连续流动固定床气固反应装置上,研究了催化剂的正庚烷临氢异构化反应性能,考察了催化剂制备条件对正庚烷临氢异构化反应效果的影响.结果表明,Ce的掺入改善了活性组分Ni的分散性,优化了催化剂庚烷异构化性能,同时增加了催化剂的稳定性.在Ce含量为0.8%、硅钨酸含量为20%、Ni含量4%、还原温度为400℃、还原氢气流速50 mL/min的条件下制备的催化剂的效果最好.以4%Ni-20%SiW12-0.8%Ce/Al-MCM-41为催化剂,当庚烷转化率为22.3%时,异庚烷选择性达到65.4%.

SiO_2气凝胶负载无水四氯化锡催化顺酐与正丁醇酯化反应的研究(英文)

通过表面反应制备了气凝胶SiO2负载无水四氯化锡催化剂并应用于顺酐与正丁醇的酯化反应.结果表明,酯化产物主要为马来酸二丁酯(DBM)与富马酸二丁酯(DBF),其优化条件为:载体SiO2气凝胶焙烧温度500℃,物料摩尔比顺酐∶正丁醇:催化剂=1∶2∶0.0028,反应时间6 h.并且通过XRD,FTIR,DRUV-vis,N2物理吸附以及元素分析技术对所合成催化剂进行表征.结果表明:无水四氯化锡成功负载于SiO2气凝胶表面,在催化酯化反应当中实现了86.1%的顺酐转化率,此结果接近于国内外所报道的均相体系成果,同时在催化回收利用六次后,其活性虽逐步下降,但仍是空白的2倍.分析测试表明,反应过程中Cl的流失量较大、反应物及产物在催化剂表面产生了吸附,这些可能是导致催化活性下降的主要原因.

FER沸石再晶化制备介孔分子筛及其催化性能

在十六烷基三甲基溴化铵存在下,在浓NaOH溶液中降解并再晶化FER沸石,得到单一有序的介孔分子筛.通过X射线衍射(XRD),傅里叶变换红外光谱(FT-IR),热重(DTG),N2吸附,NH3程序升温脱附(NH3-TPD)及水热处理等手段对合成样品的结构性能进行了详细表征,并以混合C4烃催化裂解制低碳烯烃作为探针反应考察了合成样品的催化性能.结果表明,本方法合成的样品ReFM为孔壁含FER沸石次级结构单元的高度有序的介孔材料,其具有合适的孔道和适中的酸性,在625℃混合C4烃催化裂解反应中表现出52.29%的烯烃收率.

二氯二茂钛的二乙胺法合成、表征及其催化丁苯共聚物加氢的性能

在二乙胺的存在下,用混合溶剂合成,反应条件温和,合成操作安全可靠,收率达78.6%;洗涤产物滤饼时用甲醇代替盐酸,避免了酸性废水的产生与排放;用甲苯重结晶,晶形好、纯度高。并对二氯二茂钛进行加氢催化性能研究,确定反应温度为67-75℃,压力为2.0 MPa以上,催化剂用量为0.4 mmol/100 g聚合物时,反应2小时丁苯共聚物的加氢度达98%以上。

TiO2-CuPcTs敏化薄膜光电流及可见光光催化性能

以四磺酸酞菁铜(CuPcTs)为敏化剂,玻璃和图案化的氧化铟锡(ITO)分别作为基底,制备了敏化薄膜TiO2-CuPcTs和ITO/TiO2-CuPcTs/ITO敏化器件.以罗丹明B(RhB)的可见光光催化降解为模型反应评价敏化薄膜的光催化性能.敏化薄膜采用UV-vis和Raman技术进行表征,同时利用敏化器件的结构特性,测定其在氮气和纯水体系下的光电流.研究结果表明,TiO2-CuPcTs可以有效地将光谱响应拓宽到可见光区,一级反应速率常数为空白TiO2薄膜的3.7倍.TiO2-CuPcTs薄膜光催化降解RhB的重复性能稳定.与ITO/TiO2/ITO器件相比,敏化器件ITO/TiO2-CuPcTs/ITO具有较高的光电流信号,验证了激发态的CuPcTs能够将电子转移到TiO导带上的敏化机理.

Co、Mo掺杂对Ni/ZnO-ZrO_2催化剂催化噻吩加氢脱硫性能的影响

采用固相合成法制备了ZnO-ZrO2载体,并采用浸渍法制备了镍基催化剂,以噻吩加氢脱硫反应为探针考察了Co、Mo的掺杂对Ni/ZnO-ZrO2催化性能的影响.采用NH3吸附红外光谱(IR)、程序升温脱附(TPD)、程序升温还原(TPR)、X射线衍射(XRD)等技术对催化剂进行了表征.研究结果表明,ZnO-ZrO2复合载体对噻吩加氢脱硫反应有一定的活性,反应温度为400℃时噻吩转化率为6.4%;Co的加入提高了Ni/ZnO-ZrO2的催化活性,噻吩转化率可达97.3%;相反,Mo的掺杂则降低了Ni/ZnO-ZrO2的催化活性,噻吩转化率为65.0%.这是由于Co的掺杂使活性组分Ni分散度提高,氧化态的Ni变得容易还原,在同样的还原条件下催化剂表面有更多的活性中心;而Mo掺杂则使Ni/ZnO-ZrO2催化剂中氧化态的Ni变得难以还原,部分以NiO形式存在,活性中心数量减少.三种催化剂表面均存在L酸中心,Co掺杂使Ni/ZnO-ZrO2催化剂表面弱酸中心和中等强度酸中心的强度及数量均增大,Mo掺杂则减弱了催化剂表面弱酸中心和中强酸中心的强度,对其酸量则影响不大.

利用SBA-15介孔内纳米碳合成含介孔的ZSM-5分子筛

SBA-15介孔分子筛内填充蔗糖并炭化后,分别在碱性和弱酸性条件下,用含铝源及TPABr的溶液浸渍,将SBA-15分子筛孔壁的无定形结构转化成ZSM-5分子筛的晶体结构,除碳后得到含介孔的ZSM-5分子筛.用X射线衍射、N2吸附-脱附、27Al MAS NMR、NH3-TPD、TEM、SEM等对样品进行了表征,考察了晶化时间等参数对样品的影响.结果表明,碱性条件下合成的ZSM-5分子筛晶体中含有少量孔径约3.2～4.2nm的介孔孔道,其酸强度接近与常规ZSM-5分子筛的酸强度;弱酸性条件下合成的ZSM-5分子筛晶体中含有大量孔径约1.4～1.6nm的孔道,其酸强度明显低于常规ZSM-5分子筛的酸强度.

钴系尖晶石型复合氧化物的甲烷催化燃烧性能研究

采用共沉淀法合成了钴系尖晶石型Co0.5M0.5Co2O4(M=Mg、Zn、Ce)复合氧化物催化剂,考察了其对甲烷催化燃烧反应的催化活性,并运用FT-IR、XRD、BET及H2-TPR等技术对催化剂进行了表征。实验结果表明,Co0.5Ce0.5Co2O4催化剂有较高的催化活性,与Co0.5Mg0.5Co2O4和Co0.5Zn0.5Co2O4催化剂相比,Co0.5Ce0.5Co2O4催化剂有较高的晶格畸变率、较大的比表面积和孔容、较小的晶粒度、较强的氧活动性和较低的甲烷催化燃烧表观活化能.

贵金属钯修饰的钴基介孔催化剂Pd-Co/SBA15的构效关系研究

制备了贵金属钯修饰的钴基介孔催化剂Pd-Co-SBA-15,采用低温液氮吸脱附、X射线粉末衍射、X射线光电子能谱、氢氧滴定和程序升温技术对其进行了表征,考察了钯助剂的加入量对钴基介孔催化剂结构和织构、表面性能及甲烷催化燃烧等方面性能的影响.结果表明,贵金属钯的加入可显著促进氧化钴物种的还原,有利于活性物种的表面富集,使催化剂上钴物种表面浓度由2.80Co/nm2增加到3.58Co/nm2,活性比表面积增加6.9m2/g.适量贵金属钯的加入可使样品在低温下迅速起活且T90%低于350℃;在整个稳定性考察过程中,双组分样品活性没有出现下降,且其甲烷转化率明显高出参比样85%.

甲基弯菌IMV 3011细胞生物催化二氧化碳制甲醇

甲基弯菌IMV 3011可以催化二氧化碳生物转化生成甲醇.在细胞悬浮液中充入二氧化碳后,反应一段时间后在反应液中检测到了甲醇产生.但是甲烷氧化细菌细胞合成甲醇的能力受到了细胞内还原当量的限制.研究发现,细胞内贮存的聚-β羟基丁酸(PHB)分解后能够产生还原当量,可以提高甲醇的产生能力.本文通过改变培养基中氮和铜的起始浓度对PHB积累量进行调节来提高甲基弯菌IMV 3011还原二氧化碳生成甲醇的能力.结果表明,随着细胞内PHB含量的增加甲醇的产生能力也会增加.当细胞内PHB的积累量达到38.6%时,将二氧化碳还原成甲醇的能力最强.当PHB的积累量超过38.6%时细胞生成甲醇的能力反而降低.